傳統(tǒng)AUV依靠水下慣性導(dǎo)航設(shè)備自主定位的方法無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行水下信息感知和系統(tǒng)控制。水聲定位是AUV定位導(dǎo)航技術(shù)的一個(gè)研究領(lǐng)域,可用于水下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位與導(dǎo)航、水下靜止目標(biāo)勘測(cè)等。文章分析闡述三種經(jīng)典AUV定位方法,進(jìn)一步研究AUV快速定位解算原理,論證影響AUV運(yùn)載器在深海工作時(shí)產(chǎn)生的定位誤差來(lái)源并進(jìn)行仿真試驗(yàn)分析,最終將研究成果應(yīng)用在目前現(xiàn)有某型AUV運(yùn)載器上,實(shí)現(xiàn)自身水下定位、導(dǎo)航與遠(yuǎn)程遙控。 

【文章來(lái)源】：船舶工程. 2020,42(06)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

斜距測(cè)時(shí)誤差與系統(tǒng)a)測(cè)時(shí)誤差0.5ms

船舶電氣、通信設(shè)備及自動(dòng)控制—102—影響當(dāng)?shù)刃曀贉y(cè)速誤差為0.5m/s，浮標(biāo)陣元誤差為0.8m時(shí)，設(shè)定斜距測(cè)時(shí)誤差分別為0.5ms和5ms，計(jì)算5000次后取均值，仿真結(jié)果見圖8。3）仿真分析GPS誤差對(duì)于運(yùn)動(dòng)AUV定位的影響當(dāng)?shù)刃曀贉y(cè)速誤差為0.2m/s，斜據(jù)時(shí)延誤差為0.5ms時(shí)，設(shè)定海上浮標(biāo)自身GPS誤差分別為0.5m和0.8m，計(jì)算5000次后取均值，仿真結(jié)果見圖9。圖7測(cè)速誤差與系統(tǒng)定位誤差對(duì)比分析圖圖8斜距測(cè)時(shí)誤差與系統(tǒng)定位精度對(duì)比分析圖圖9GPS誤差與系統(tǒng)定位精度對(duì)比分析圖由圖7可知，等效聲速測(cè)速誤差逐漸變大時(shí)，系統(tǒng)定位誤差逐漸變大。由計(jì)算結(jié)果與仿真研究得出，等效測(cè)速誤差對(duì)于系統(tǒng)定位誤差影響不大，小于浮標(biāo)位置誤差對(duì)于系統(tǒng)定位誤差的影響。由圖8、圖9可知：在正方形的水域內(nèi)部，越靠近中心的位置，系統(tǒng)定位精度越高，隨著水下航行平臺(tái)逐漸遠(yuǎn)離浮標(biāo)時(shí)，定位誤差越來(lái)越大，精度越來(lái)越低。在給定仿真條件下，根據(jù)右側(cè)彩色棒對(duì)比圖分析a)聲速誤差0.5m/sb)聲速誤差5m/sa)測(cè)時(shí)誤差0.5msb)測(cè)時(shí)誤差5msa)GPS誤差0.5mb)GPS誤差0.8m

維護(hù)我國(guó)的海洋安全、保護(hù)我國(guó)領(lǐng)海主權(quán)至關(guān)重要[16-17]。民用方面中，許多測(cè)繪、通信等行業(yè)目前也都逐步面向海洋進(jìn)行開發(fā)。在對(duì)深海油氣田的探測(cè)時(shí)，必須提前了解該地區(qū)的海底地形地貌特征[18]，在海底油氣管道的架設(shè)和海底光纜管線鋪設(shè)維護(hù)時(shí)，受海底洋流作用的影響，執(zhí)行任務(wù)的目標(biāo)船需要在極高的精度要求下作業(yè)。依靠AUV平臺(tái)搭載的側(cè)掃聲吶或者多波束聲吶進(jìn)行海底勘測(cè)不但可以提高工作效率，還能避免因?yàn)槌毕⒀罅鞯瓤陀^因素造成對(duì)這些工作的影響，使深海探測(cè)定位精度更高。圖11AUV在海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用圖120°60°120°60°aaaa

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多波束合成孔徑聲吶技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李海森,魏波,杜偉東.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]被動(dòng)聲吶浮標(biāo)定位技術(shù)研究與仿真[J]. 黃乘順,李星亮.  通信技術(shù). 2017(09)
[3]多波束測(cè)深聲納技術(shù)研究新進(jìn)展[J]. 李海森,周天,徐超.  聲學(xué)技術(shù). 2013(02)
[4]浮標(biāo)通信的仿真與設(shè)計(jì)[J]. 張建忠,秦建存.  無(wú)線電通信技術(shù). 2012(05)
[5]海洋地球物理技術(shù)的發(fā)展[J]. 金翔龍.  東華理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)

博士論文
[1]長(zhǎng)基線定位信號(hào)處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 付進(jìn).哈爾濱工程大學(xué) 2007

碩士論文
[1]長(zhǎng)基線浮標(biāo)定位系統(tǒng)基站設(shè)計(jì)[D]. 蘭天.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]長(zhǎng)基線高精度定位方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李翔宇.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]海底管道防腐狀態(tài)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉佳.大連理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3088903